隨著(zhù)戰略性新興產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展,高純石英成為電子信息產(chǎn)業(yè)、智能制造裝備產(chǎn)業(yè)、太陽(yáng)能產(chǎn)業(yè)、高效節能產(chǎn)業(yè)等諸多尖端領(lǐng)域的關(guān)鍵性基礎原料之一,戰略地位日益凸顯。
而我國高端高純石英砂對外依存度仍居高不下,長(cháng)期以來(lái)高純石英高端產(chǎn)品被美國、德國等壟斷,致使高純石英制品產(chǎn)業(yè)鏈上下游多個(gè)環(huán)節存在國產(chǎn)化率較低的問(wèn)題,在高端高純石英領(lǐng)域,形勢則更為嚴峻。
高純石英砂的提純制備受原料性質(zhì)影響很大,雜質(zhì)特征是影響高純石英提純的關(guān)鍵因素。高純石英原料的礦石類(lèi)型非常廣泛,按石英礦床的工藝類(lèi)型可分為天然水晶、石英砂巖、石英巖、脈石英、粉石英、天然石英砂和花崗巖石英。
雖然礦石類(lèi)型多樣,但高純石英原料礦床極為稀缺,其成礦溫度和壓力等原因是影響其最終產(chǎn)品質(zhì)量的決定性因素。大部分高純石英礦床產(chǎn)于太古宙-元古宙黑云母片麻巖、花崗片麻巖、片巖等古老變質(zhì)巖系中,受古生代-中生代花崗質(zhì)巖漿活動(dòng)控制。巖漿型花崗偉晶巖石英由高溫巖漿緩慢結晶而成,石英體系中雜質(zhì)易析出,因而氣液包裹體極少,石英純度極高。
全球高純石英原料礦床主要為美國的斯普魯斯派恩和博維爾礦床,挪威的德拉格和內索登礦床,澳大利亞的白泉、石英山、糖袋山、燈塔和克雷西克礦床、俄羅斯的克什特姆和薩蘭保爾礦床、加拿大的約翰比茲礦床、毛里塔尼亞的查米和烏姆阿奎尼納礦床等,其中美國的斯普魯斯派恩礦的高純石英原料資源規模最大,超過(guò)1000萬(wàn)t,是全世界唯一一座受到阿樂(lè )漢尼綠片巖運動(dòng)產(chǎn)生的石英礦床,該礦在相當長(cháng)時(shí)間內是高純石英的唯一來(lái)源地,供給了全球90%的需求量,這也是美國Unimin公司壟斷高純石英市場(chǎng)的重要原因。
從原礦方面來(lái)看,雖然我國石英資源豐富,但是大多只能作為基礎填料來(lái)使用,用于生產(chǎn)高純石英的原料匱乏。嚴格意義上說(shuō),我國尚未查明能夠制備高端高純石英砂的原料,國內高純石英資源的找礦方向主要側重于脈石英,江蘇東海、湖北蘄春、太湖等地優(yōu)質(zhì)熱液石英可能具有成為高純石英原料的潛力,但是由于我國對于高純石英用脈石英原礦勘探?jīng)]有詳細的標準,且脈石英多呈脈狀、雞窩狀分布,礦床規模小、礦石品質(zhì)不穩定,這些脈石英礦床中可能只有很少一部分能生產(chǎn)出適用于半導體工業(yè)和芯片制造行業(yè)的高純石英砂,難以滿(mǎn)足高純石英高端產(chǎn)品大規模生產(chǎn)的需要,亟待尋找礦體規模大、礦石品質(zhì)穩定的新類(lèi)型資源。
同時(shí),對于高純石英這種純度要求極高的戰略性非金屬礦物原料缺乏相關(guān)評價(jià)標準,未明確什么樣的石英礦資源適合制備高純石英,導致在找礦階段存在一定的盲目性,建議盡快制定相關(guān)標準用于指導找礦行動(dòng)。
資料來(lái)源:《張海啟,馬亞夢(mèng),譚秀民,等.高純石英中雜質(zhì)特征及深度化學(xué)提純技術(shù)研究進(jìn)展[J].礦產(chǎn)保護與利用,2022,42(04):159-165》,由【粉體技術(shù)網(wǎng)】編輯整理,轉載請注明出處!

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